Technologies des essais de dureté

Les méthodes d’essai de dureté Brinell, Vickers et Knoop nécessitent une évaluation optique des diagonales de l’empreinte de dureté pour déterminer la valeur de dureté.

Il existe différentes possibilités d’évaluation de la pénétration :

Évaluation au moyen d’une loupe de mesure
Évaluation au moyen d’un écran de focalisation et d’un pied à coulisse
Évaluation au moyen d’un système de caméra – état actuel de la technique

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La précision des résultats de mesure ne peut être garantie que par des empreintes de dureté clairement identifiables, avec un contraste optimal et des conditions de luminosité parfaites. Il est essentiel que les conditions de luminosité restent toujours constantes pour toutes les surfaces d’essai. Afin de garantir cette constance et pour éviter que le résultat de la mesure ne soit influencé par un réglage de la luminosité inapproprié, ce dernier est réalisé de façon entièrement automatique par la caméra numérique intégrée. Toute influence de l’opérateur est ainsi complètement exclue.

L’autofocus fonctionne de deux façons différentes :

Dans le principe de la mesure de force directe, une cellule de charge intégrée enregistre précisément le moment où le pénétrateur entre en contact avec la surface. Le plan focal optimal est alors reconnu dès le cycle d’essai sur la base de cette mesure de force.

De plus, avec des objectifs à très fort grossissement, un autofocus supplémentaire est également effectué par la caméra numérique.
 

Lors des Brinell essais de dureté sur le métal selon Brinell, il se crée une nette déformation (renflement) tout autour de l’empreinte. Cette déformation est plus prononcée sur les métaux tendres que sur les métaux durs.

Avec un éclairage à fond clair, elle rend difficiles l’identification et l’évaluation des bords de l’empreinte. En utilisant un éclairage annulaire à fond obscur, l’identification et l’évaluation des bords de l’empreinte sont facilitées.

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Les méthodes d’essai de dureté Rockwell, test sur plastique, test sur carbone, et essai de dureté Brinell modifié avec mesure de profondeur de pénétration requièrent une mesure de différence de profondeur. On mesure alors la profondeur de pénétration générée par le pénétrateur. Sur les machines d’essais de dureté modernes, cela est réalisé à l’aide d’un capteur de mesure de profondeur.

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Les machines d’essais de dureté sont soumises à plusieurs directives européennes qu’elles doivent donc observer, et elles doivent également porter le marquage CE.

Cela signifie que l’on vérifie les directives auxquelles le produit est soumis, et si le produit satisfait aux objectifs de sécurité prescrits dans les directives en question.

On procède pour cela à une évaluation de la conformité (analyse des risques) afin de déterminer les exigences relatives à la sécurité et à la protection de la santé applicables à la machine. La machine est ensuite conçue et construite en tenant compte des résultats de cette analyse des risques.

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La base constitue la colonne vertébrale de toute machine d’essais de dureté. Pour toutes les tâches d’essai, cette base doit être de construction robuste et résistante à la flexion (par exemple en fonte d’aluminium ou en fonte grise) afin de garantir sur toute la gamme de charges des conditions d’essai absolument constantes. De plus, le design et la modularité jouent aujourd’hui un rôle toujours plus important, et doivent donc être pris en compte dans la conception de la base machine.

De nombreuses machines d’essais de dureté utilisées pour des tâches simples comme des mesures unitaires sont équipées d’un volant pour le chargement de l’échantillon.

Le volant est particulièrement adapté aux petits échantillons. De plus, le serrage et le desserrage des échantillons est très rapide. Le volant et l’utilisation manuelle qui lui est associée font de ces testeurs de dureté des solutions autonomes, sans intégration dans des lignes de production.  

De plus en plus de machines d’essais de dureté sont dotées d’un axe Z motorisé pour le déblocage du serre-pièce suivi du serrage de l’échantillon.

Grâce à l’unité de test motorisée, la zone de test s’agrandit donc sans compromis sur la hauteur de travail et sur les dimensions compactes. L’ergonomie qui en résulte pour l’opérateur constitue un progrès majeur en matière de conditions de travail. De plus, ces testeurs de dureté sont parfaitement adaptés aux échantillons lourds et de grandes dimensions.

Avec leur axe Z motorisé, ces machines peuvent parfaitement s’intégrer à des lignes de production entièrement automatisées et effectuer ainsi des tests à 100 %. Il va de soi qu’elles peuvent aussi être employées comme solutions autonomes sans aucun souci.

Une machine d’essais de dureté entièrement automatique avec table à mouvements croisés motorisée est nécessaire afin de permettre la réalisation de mesures de la filiation ou de mesures sur de nombreux échantillons.

Les facteurs techniques essentiels de la table à mouvements croisés sont des courses de déplacement importantes, des grandes vitesses et un haut degré de reproductibilité et de précision de positionnement. Ces critères sont garantis par des résolutions élevées ainsi que par des broches quasiment exemptes de jeu d’inversion.